Фамилия Майрамбаев явно указывает на тюркское происхождение, скорее всего, казахское или киргизское. Её основа — личное имя Майрамбай, которое состоит из двух частей. Первая, «майрам», восходит к арабскому «махрам» (близкий человек, родственник, а также мужчина, за которого женщина не может выйти замуж по законам ислама). В тюркской среде это слово приобрело значение «праздник, торжество» (ср. казахское «мейрам» — праздник). Вторая часть, «бай», — традиционный тюркский титул, означающий «господин, богач, хозяин». Таким образом, имя Майрамбай можно перевести как «праздничный господин» или «господин праздника», что звучит как пожелание благополучной, радостной жизни.

Фамилия образована по русской модели с суффиксом -ев, который присоединяется к основам, оканчивающимся на согласный или -й. В данном случае к имени Майрамбай добавили русский патронимический суффикс, и получилось Майрамбаев — «сын Майрамбая». Это типичный пример того, как в XIX–XX веках фиксировали фамилии для народов Средней Азии и Казахстана, используя привычную для русского делопроизводства форму.

В отличие от многих русских фамилий, которые происходят от прозвищ или названий ремёсел, Майрамбаев — чисто патронимическая фамилия. Она не говорит о профессии предка, а лишь называет его отца по имени. Носители фамилии, скорее всего, происходят из казахских или киргизских родов, где имя Майрамбай было распространено.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна: личное имя + русский суффикс принадлежности. Стоит обратить внимание, что в оригинале, без русификации, фамилия могла бы звучать как Майрамбайулы (у казахов) или Майрамбаев (у киргизов — с тем же суффиксом, но в национальной записи). Встречается и вариант Майрамбаев, где вместо «ай» пишется «а» — это не ошибка, а следствие разного произношения в диалектах.

Географически фамилия привязана к Казахстану и Кыргызстану. В России она встречается редко, в основном у выходцев из этих республик. Поскольку фамилия образована от имени, а не от прозвища, она не несёт негативной или сниженной окраски — напротив, имя Майрамбай звучало как благопожелание.